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Índice

Abstract ...................................................................................................................................... 2

Resumo....................................................................................................................................... 2

Palavras-chave............................................................................................................................ 3

Introdução................................................................................................................................... 4

Apresentação clínica da EM....................................................................................................... 5

Perspectiva histórica breve......................................................................................................... 9

As lesões focais da EM ............................................................................................................ 10

O papel da auto-imunidade e a patologia experimental na EM ............................................... 13

A inflamação e a actividade da doença .................................................................................... 16

Heterogeneidade patológica na EM precoce............................................................................ 18

A patologia das fases progressivas da EM............................................................................... 23

A remielinização na EM........................................................................................................... 25

Patologia axonal ....................................................................................................................... 29

A substância branca aparentemente normal ............................................................................. 33

Patologia da substância cinzenta .............................................................................................. 35

Conclusões ............................................................................................................................... 39

Bibliografia............................................................................................................................... 40

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Abstract

Multiple sclerosis is a chronic inflammatory disease of the central nervous system. It is

traditionally characterized by the formation of focal demyelinated plaques in the white matter

but recent evidence describe that the spectrum of multiple sclerosis is much broader and

includes demyelination in the cortex and deep gray matter nuclei, as well as diffuse injury of

the normal-appearing white matter. It is not known whether inflammation is primary or

secondary in the disease process. Pathological studies show that inflammation is invariably

present at all stages and in all forms of the disease. The mechanisms responsible for the

formation of focal lesions in different patients and in different stages of the disease as well as

those involved in the induction of diffuse brain damage are complex and heterogeneous. This

heterogeneity is reflected by different clinical manifestations of the disease, neuroradiological

appearance of the lesions and response to therapy. In this review it will be discussed newly

evolving concepts in multiple sclerosis pathogenesis such as inter-individual pathologic

heterogeneity, cortical demyelination, injury of the normal-appearing white matter and

importance of axonal loss.

Resumo

A esclerose múltipla é uma doença inflamatória crónica do sistema nervoso central. É

tradicionalmente caracterizada pela formação de placas desmielinizadas na substância branca,

mas evidências recentes descrevem que o espectro da esclerose múltipla é mais amplo e inclui

desmielinização no córtex e nos gânglios basais assim como lesão difusa da substância branca

aparentemente normal. Não está estabelecido se a inflamação é um mecanismo primário ou

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secundário na patogénese da doença. Estudos patológicos mostram que a inflamação está

invariavelmente presente em todos os estádios e formas da doença. Os mecanismos

responsáveis pela formação das lesões focais entre doentes e nos diversos estádios da doença

assim como aqueles envolvidos na indução da lesão difusa do cérebro são complexos e

heterogéneos. Esta heterogeneidade reflecte-se nas diferentes manifestações clínicas da

doença, achados imagiológicos das lesões e resposta à terapêutica. Nesta revisão será

discutido os recentes conceitos sobre a patogénese da esclerose múltipla tais como a

heterogeneidade patológica inter-individual, a desmielinização cortical, a lesão difusa da

substância branca aparentemente normal e a importância da perda axonal.

Palavras-chave

Inflamação, desmielinização, neurodegeneração, heterogeneidade patológica, remielinização,

patologia cortical, substância branca aparentemente normal.

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Introdução

As doenças inflamatórias desmielinizantes idiopáticas que afectam o sistema nervoso

central (SNC) constituem um grupo heterogéneo de doenças que diferem no seu curso clínico,

patologia e imunopatogénese. Apesar das amplas diferenças reconhecidas entre si, estas

doenças são caracterizadas pela inflamação do SNC, desmielinização e perda axonal variável

(Lassmann, 2007). Este grupo inclui a esclerose múltipla (EM), a variante de Marburg da EM

aguda, a esclerose concêntrica de Balo, a neuromielite óptica (doença de Devic), a esclerose

difusa (doença de Schilder), a encefalomielite disseminada aguda e a leucoencefalite

hemorrágica aguda (Lucchinetti et al., 2005). A EM é a doença inflamatória desmielinizante

mais comum, constituindo a causa mais frequente de incapacidade neurológica permanente

não-traumática em adultos jovens na Europa e na América do Norte. Estima-se que afecte

mais de 2.5 milhões de indivíduos em todo o mundo (Trapp et Nave, 2008). A EM é

tipicamente caracterizada pela presença de lesões focais – ou placas – disseminadas na

substância branca do SNC. As placas são áreas localizadas de desmielinização com

preservação relativa dos axónios e gliose. No entanto, a doença afecta o SNC de forma global

e difusa (Kutzelnigg et al., 2005; Lassmann et Luchinetti, 2008). A par da patologia, a EM é

caracterizada por uma profunda heterogeneidade no curso clínico, achados imagiológicos,

envolvimento de genes de susceptibilidade e resposta à terapêutica (Lucchinetti et al., 2005).

A EM é considerada por muitos autores o protótipo de doença desmielinizante

imunologicamente mediada do SNC. O papel da inflamação na patogénese da doença é

amplamente aceite. No entanto, não está estabelecido se esta é um mecanismo primário ou

uma reacção secundária a um processo patogénico não-inflamatório. Na última década,

numerosos estudos vieram demonstrar a complexidade da patogénese da doença. Foi descrita

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heterogeneidade patológica inter-individual na EM precoce e diferentes tipos de inflamação

do SNC ao longo da evolução da doença (Lassmann et Wekerle, 2006).

O estudo da patologia da EM apresenta algumas limitações importantes. Este está

frequentemente restrito a amostras de tecidos de indivíduos com doença crónica de evolução

prolongada. Recentemente, a análise das alterações patológicas iniciais da doença tem sido

possível através da recolha de amostras em doentes com EM precoce que morreram de causa

não relacionada com a doença ou através de biópsias (Lassmann et Wekerle, 2006).

Adicionalmente, o estudo da evolução das alterações patológicas é extremamente difícil uma

vez que a execução de biópsias seriadas ou uma combinação de biopsia e autópsia são

situações excepcionais (Lassmann, 2007).

Apresentação clínica da EM

Os sinais e os sintomas da EM reflectem as alterações neuropatológicas que ocorrem

no SNC. Os doentes apresentam mais frequentemente perda de força, perda da sensibilidade,

nevrite óptica, ataxia, nistagmo, disfunção vesical e alterações cognitivas (Lublin, 2005). O

diagnóstico de EM é essencialmente clínico e estabelece-se pelo reconhecimento de lesões no

SNC disseminadas no tempo e no espaço. Actualmente, a ressonância magnética (RM)

constitui um meio para obter estes critérios quando não são clinicamente observados. Os

potenciais evocados, particularmente os visuais, podem ser utilizados para obter evidência de

disseminação no espaço (McDonald et al., 2001). A análise do líquido cefalorraquídeo poderá

fornecer informações importantes para o diagnóstico de EM, especialmente no subtipo clínico

primário progressivo, e para o diagnóstico diferencial (Lublin, 2005).

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A evolução clínica da EM é heterogénea entre doentes e o seu curso é imprevisível. Os

surtos – ou exacerbações – e a progressão da doença são as duas características clínicas

básicas (Lublin, 2005). Um surto é definido pela ocorrência ou recorrência de um episódio

com disfunção neurológica, de início subagudo, período de estabilização, e recuperação com

défice residual variável. Por convenção, os surtos têm duração igual ou superior a 24 horas e

são excluídos os sintomas atribuídos à fadiga ou associados à febre, que embora podendo

condicionar agravamento clínico, este será pela sua natureza transitório. Os eventos que

ocorrem dentro de um período de um mês após o início do surto são considerados como

pertencentes ao mesmo episódio. Por outro lado, a progressão da doença consiste no

agravamento contínuo, progressivo e irreversível da incapacidade funcional neurológica,

independente dos surtos, com a ocorrência de períodos estacionários ou ligeira melhoria

ocasionais. Uma vez estabelecida, esta mantém-se ao longo de toda a evolução da doença. O

seu reconhecimento é retrospectivo e é estabelecido após um período de pelo menos 12 meses

(McDonald et al., 2001). O termo progressão não deverá ser utilizado para descrever a

acumulação progressiva de défices neurológicos, incluindo aqueles que são atribuídos a surtos

anteriores (Lublin, 2005).

A evolução da doença caracterizada pela presença de surtos e/ou progressão é a única

forma que permite definir retrospectivamente quatro subtipos clínicos: EM surto-remissão,

EM secundária progressiva, EM primária progressiva e EM progressiva com surtos (ver

figura 1). O curso clínico da EM surto-remissão consiste em surtos intercalados por períodos

sem progressão da doença. O subtipo secundário progressivo, por sua vez, é definido por um

período de tempo inicial com surtos e remissões seguido de progressão com ou sem

exacerbações, remissões pequenas ou períodos estacionários. Este subtipo pode ser

considerado um resultado a longo prazo do primeiro, na medida em que uma grande

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Figura 1. Apresentação clínica da EM. (A) EM surto-remissão. Pode ocorrer défice neurológico residual após cada surto, mas não existe progressão. (B) EM primária progressiva. Não existem surtos. A progressão da doença condiciona agravamento clínico inexorável ao longo do tempo. (C) EM secundária progressiva. Após um curso inicial com EM surto-remissão, ocorre progressão da doença com ou sem surtos. (D) EM progressiva com surtos. A doença começa como EM primária progressiva, com a sobreposição de surtos passado um determinado período de tempo. Adaptado de Lublin, 2005.

percentagem de doentes com EM surto-remissão evolui ao fim de alguns anos de forma

irreversível para a EM secundária progressiva. A EM primária progressiva é caracterizada

pela progressão da doença desde o seu início, podendo existir períodos estacionários ou

pequena melhoria temporária. O elemento essencial é a ausência de surtos. Esta apresentação

clínica é a mais distinta e a que apresenta maior dificuldade de diagnóstico dado que a sua

evolução não segue os critérios clássicos de disseminação no tempo. Por fim, a EM

progressiva com surtos é definida pela progressão da doença desde o seu início, com surtos e

períodos de progressão entre as exacerbações (Lublin et Reingold, 1996).

Aproximadamente 85% dos doentes com EM apresentam no início da doença o

subtipo clínico surto-remissão. Este é duas vezes mais frequente no sexo feminino. Após

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cerca de oito a vinte anos de duração da doença, uma grande percentagem dos doentes evolui

para a EM secundária progressiva. Cerca de 10 a 15% dos doentes tem um curso inicial com

EM primária progressiva. Este subtipo tem igual incidência em ambos os sexos e geralmente

tem início mais tardio (39 versus 29 anos de idade) (Trapp et Nave, 2008).

A relação entre a clínica e a patologia da EM é complexa e não está completamente

esclarecida. Os surtos parecem ser o resultado do bloqueio ou atraso da condução nervosa ao

nível das placas activas. Estas alterações são uma consequência da desmielinização ou

somente da inflamação aguda presente nas lesões focais. A lesão e a inflamação corticais

também poderão estar relacionadas com a exacerbação (Smith, 2006). Pelo contrário, a

remissão clínica na doença em fase inicial provavelmente é devida à resolução da inflamação

e do edema assim como à remielinização (Prineas, 1985). A reorganização de canais de sódio

em axónios desmielinizados favorece a restauração da condução axonal e contribui para a

recuperação funcional. A perda dos axónios que ocorre na fase inicial da doença poderá não

se manifestar clinicamente devido à plasticidade do SNC (Smith, 2006; Trapp et Nave, 2008).

Por outro lado, a progressão da EM parece resultar da desmielinização crónica com perda

axonal e gliose (Prineas, 1985). Recentemente considera-se que a degeneração axonal é o

principal factor para o desenvolvimento de incapacidade a longo prazo (Smith, 2006). Dados

imagiológicos apontam que as lesões focais ocorrem mais frequentemente do que

clinicamente detectado, apoiando o conceito de que a evolução da doença é em grande parte

silenciosa (Trapp et Nave, 2008).

No que respeita à incapacidade, aproximadamente 50% dos doentes com EM vão

necessitar de auxílio na marcha e uma percentagem significativa vai depender do uso de

cadeira de rodas após 15 anos de duração da doença (Weinshenker et al., 1989; Weinshenker,

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1995). Os doentes sobrevivem em média 35 a 40 anos após o diagnóstico, estimando-se que a

doença diminui a esperança média de vida em aproximadamente 7 anos (Sadovnick, 1992).

Perspectiva histórica breve

A patologia da EM foi pela primeira vez relatada há cerca de 170 anos. No século

XIX, as características macroscópicas clássicas da doença formam descritas por Carswell

(1838) e por Cruveilhier (1841) como lesões cinzentas translucentes (escleróticas) de limites

bem definidos na substância branca do SNC. Os estudos de Rindfleisch (1863) e Charcot

(1868, 1880), os primeiros e mais elaborados trabalhos de patologia microscópica,

caracterizaram as lesões focais da substância branca do SNC por inflamação perivascular

associada a desmielinização, lesão axonal e gliose. A astrocitose e a cicatrização das lesões

inspiraram, posteriormente, o nome de “esclerose múltipla” para a doença (Compston et al.,

2006).

As placas são consideradas as lesões básicas da EM, mas a patologia da doença é

bastante mais complexa. Durante o final do século XIX e no início do século XX, numerosos

estudos publicados permitiram conhecer muitas das características que actualmente lhe são

reconhecidas (Lassmann, 2005). Algumas das descrições patológicas iniciais evidenciaram

que esta não era unicamente uma doença da mielina. Apesar de Marburg (1906) definir a EM

como uma doença desmielinizante com preservação relativa dos axónios, enfatizou que as

lesões focais apresentavam pelo menos algum grau de destruição axonal. Vários estudos têm

confirmado a presença de profundas alterações patológicas dos axónios (Barnes et al., 1991,

Ferguson et al., 1997, Trapp et al., 1998). Por outro lado, as placas desmielinizantes não se

restringem unicamente à substância branca do SNC, podendo ser encontradas na substância

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cinzenta cortical e subcortical (Brownell et Hughes, 1962). Recentemente, estudos com

imagem e espectroscopia de RM, que detectaram alterações difusas na substância branca,

modificaram a perspectiva dos estudos patológicos centrados nas lesões focais do SNC

(Lassmann, 2005). A substância branca que não é afectada pelas lesões focais, comummente

denominada substância branca aparentemente normal, está associada a um processo

inflamatório difuso nas formas progressivas da doença (Kutzelnigg et al., 2005).

As lesões focais da EM

As placas da EM apresentam uma elevada heterogeneidade no que respeita à

desmielinização, inflamação e remielinização (Lucchinetti et al., 2005). Tipicamente, as

lesões são redondas ou ovais com limites bem definidos, apresentando com frequência

projecções digitiformes. Geralmente estão localizadas em torno de vasos de médio calibre e o

seu tamanho pode variar desde dimensões inferiores a um milímetro até vários centímetros. À

inspecção macroscópica, apresentam-se como áreas cinzentas descoloradas e de textura mais

firme que os tecidos circundantes. Microscopicamente, as bainhas de mielina estão

completamente ausentes e os axónios estão dispersos numa matriz densa com gliose

proeminente (Lassmann et Wekerle, 2006). As placas são mais frequentemente encontradas

na substância branca periventricular, nos nervos ópticos, no tronco cerebral, na medula

espinhal e no cerebelo (Compston et Coles, 2002). A desmielinização nas lesões focais está

associada com inflamação. Os infiltrados inflamatórios estão geralmente localizados em torno

de veias de médio e pequeno calibre e consistem essencialmente em macrófagos e linfócitos.

O processo inflamatório não está restrito às lesões focais, podendo ser encontrado na

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substância branca aparentemente normal, na substância cinzenta, nas meninges e, em alguns

casos, na retina (Lassmann et Wekerle, 2006).

Do ponto de vista da patologia, a EM é uma doença complexa e dinâmica na qual se

distinguem diferentes estádios do processo de desmielinização. Uma placa pode conter áreas

de desmielinização activa (precoce e tardia), assim como áreas inactivas (completamente

desmielinizadas) com ou sem remielinização (Morales et al., 2006). As lesões

desmielinizantes activas e as placas inactivas podem ser encontradas na EM aguda e crónica

(Lassmann et Wekerle, 2006).

A actividade da lesão define-se com maior rigor através do perfil antigénico dos

produtos de degradação da mielina presentes nos grânulos dos macrófagos usando marcadores

imuno-histoquímicos. Estes incluem anticorpos para as proteínas “major” da mielina, como a

proteína básica da mielina (MBP*) e a proteína proteolipídica (PLP*), e para as proteínas

“minor” da mielina, como a glicoproteína associada à mielina (MAG*) e a glicoproteína da

mielina do oligodendrócito (MOG*). As proteínas “minor” são rapidamente degradadas

dentro dos macrófagos e a sua imunorreactividade desaparece dentro de um a dois dias após a

fagocitose. Por outro lado, as proteínas “major” da mielina são detectadas nos macrófagos

durante um período de seis a dez dias. À medida que a actividade da lesão diminui, os

grânulos destas células, contendo glicoproteínas parcialmente digeridas, são corados pelo

Sudão II e pelo ácido periódico de Schiff. Os macrófagos podem persistir na lesão até vários

meses, localizando-se principalmente nas áreas perivasculares (Brück et al., 1995).

As lesões desmielinizantes activas são definidas por um infiltrado inflamatório

variável, contendo principalmente macrófagos e linfócitos, e astrócitos reactivos. As áreas

envolvidas apresentam palidez com a coloração para a mielina, lesão axonal variável,

* Devido à sua ampla utilização, são utilizadas as siglas inglesas com o propósito de simplificar a nomenclatura.

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macrófagos contendo grânulos com produtos de degradação da mielina e astrócitos

hipertróficos com núcleo proeminente e citoplasma eosinofílico. (Lucchinetti et al., 2005).

Em geral, a gliose é escassa. Os critérios essenciais para a identificação das lesões

desmielinizantes activas são a presença de bainhas de mielina em processo de dissolução e

macrófagos com produtos de degradação da mielina intracelulares. Na lesão activa precoce os

grânulos destas células contêm as proteínas “major” e “minor” da mielina, enquanto na lesão

activa tardia apenas são encontradas as proteínas que são degradadas mais lentamente.

Adicionalmente, podem ser distinguidos dois tipos de lesões activas. Nas placas activas

agudas, toda a lesão encontra-se no mesmo estádio do processo de desmielinização. Nas

placas activas crónicas, a desmielinização ocorre na periferia da lesão, uma vez que o seu

centro se encontra desmielinizado (Lassmann et Wekerle, 2006).

As lesões crónicas inactivas são definidas pela inexistência de um processo de

desmielinização em curso. No entanto, estas placas podem apresentar infiltrados

inflamatórios. Os macrófagos persistem nas lesões do SNC por um período de tempo

considerável, indicando que o processo de degradação da mielina pode ser demorado. Neste

estádio, as lesões inactivas são hipercelulares e possuem infiltrados difusos de macrófagos e

linfócitos. Os macrófagos ainda podem conter produtos finais da degradação da mielina e a

gliose ainda não é proeminente (Lassmann et Wekerle, 2006). A placa inactiva crónica com

longo período de evolução apresenta limites bem definidos, hipocelularidade, gliose e

densidade axonal marcadamente reduzida, com inflamação escassa nas regiões perivasculares

(Lucchinetti et al., 2005). Os oligodendrócitos estão geralmente diminuídos ou ausentes

(Prineas, 1985).

Nas lesões crónicas, a remielinização é geralmente incompleta e está limitada aos

bordos da placa desmielinizada. No entanto, a remielinização completa pode ser observada

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em alguns doentes (Prineas et al., 1993). A remielinização também é evidente nos estádios

iniciais das lesões focais da EM, ocorrendo simultaneamente com a desmielinização

(Lucchinetti et al., 2005). O termo “shadow plaque” é utilizado para denominar as lesões

caracterizadas por uma coloração pálida com corantes para a mielina que resulta da redução

da razão entre a grossura das bainhas de mielina e o diâmetro dos axónios respectivos. Dados

imuno-histoquímicos sugerem fortemente que estas lesões traduzem áreas de remielinização

completa em lesões previamente desmielinizadas (Prineas, 1985). Estas distinguem-se das

lesões activas e da degenerescência Walleriana por não apresentarem macrófagos com

grânulos contendo produtos da degradação da mielina nem densidade reduzida de axónios

(Morales et al., 2006).

O papel da auto-imunidade e a patologia experimental na EM

Na segunda metade do século XX foi desenvolvido um modelo experimental da EM

(em animais de laboratório, designadamente ratos) conhecido por encefalomielite alérgica

experimental (EAE), que modificou profundamente o entendimento desta pela comunidade

científica. Devido às características patológicas semelhantes encontradas nas duas doenças, a

EAE conduziu à conceptualização da EM como uma doença auto-imune mediada por

linfócitos “T helper” (linfócitos TH) (Lassmann, 2005). A EAE é uma doença auto-imune

induzida pela sensibilização de animais susceptíveis com mielina, proteínas da mielina ou

peptídeos derivados. A imunização activa linfócitos TH que subsequentemente penetram a

barreira hemato-encefálica. Acredita-se que as células TH do tipo 1 iniciam o processo

inflamatório e activam macrófagos locais ou hematogéneos que destroem a mielina. A MBP é

o indutor prototípico da EAE, no entanto, foram desenvolvidas várias variantes que reflectem

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diversos aspectos da EM. Estes modelos animais permitiram um estudo pormenorizado dos

mecanismos moleculares básicos da inflamação do SNC e conduziram ao desenvolvimento de

algumas das actuais terapêuticas imunomodificadoras (imunomoduladoras e

imunossupressoras) disponíveis para doentes com EM. Os tratamentos imunomoduladores são

direccionados para os linfócitos T e para os mecanismos da migração celular do tecido

linfóide para o SNC: o interferão β interfere com a apresentação antigénica aos linfócitos T e

a sua entrada no SNC, o acetato de glatirâmero diminui a apresentação antigénica e estimula a

secreção de citocinas anti-inflamatórias pelos linfócitos T, e o natalizumab inibe a penetração

da barreira hemato-encefálica. No entanto, a EAE é um modelo de inflamação aguda,

enquanto a EM também envolve a acumulação lenta e progressiva de perda axonal (Holmoy,

2007; Trapp et Nave, 2008). Adicionalmente, a maioria das variantes da EAE resultam em

desmielinização limitada, um padrão mais semelhante com a encefalomielite disseminada

aguda do que com a maioria das formas de apresentação clínica da EM, tipicamente

caracterizadas por lesões desmielinizantes disseminadas ao longo do tempo (Lucchinetti et

al., 2005).

Existem duas subpopulações bem definidas de linfócitos T: as células TH e as células

T citotóxicas (linfócitos TC). Estas células podem ser distinguidas entre si pela presença de

glicoproteínas nas suas superfícies celulares, denominadas “cluster of differentiation” (CD).

As células com glicoproteínas CD4 geralmente funcionam como linfócitos TH, enquanto as

que apresentam glicoproteínas CD8 geralmente actuam como células TC. Os linfócitos T CD4

positivos reconhecem antigénios no contexto de moléculas da classe II do complexo principal

de histocompatibilidade (MHC*), enquanto os linfócitos T CD8 positivos interagem com

* Devido à sua ampla utilização, são utilizadas as siglas inglesas com o propósito de simplificar a nomenclatura.

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antigénios por meio de moléculas da classe I do MHC. O MHC humano é conhecido como

sistema “human leukocyte antigen” (HLA) (Goldsby et al, 2002).

Actualmente, o significado patogénico dos linfócitos T CD4 positivos, dos linfócitos

CD8 positivos e da resposta humoral na EM está pouco esclarecido. A associação dos genes

da classe II do HLA (como o HLA-DR2) com a EM é um dos argumentos mais importantes

que suportam o conceito de doença auto-imune mediada por linfócitos T CD4 positivos.

Adicionalmente, o espectro de citocinas presentes nas lesões activas são consistentes com

uma resposta inflamatória mediada linfócitos TH do tipo 1. Contudo, os auto-antigénios

responsáveis por um possível mecanismo auto-imune não foram ainda identificados, e as

evidências que suportam o papel da auto-imunidade na patogénese da EM permanecem

indirectas e circunstanciais (Lucchinetti et al., 2005). Adicionalmente, não está estabelecido

como a auto-tolerância do organismo é ultrapassada (Holmoy, 2007). Algumas terapêuticas

com comprovado benefício na EAE não revelaram eficácia no tratamento da EM (Hohlfeld,

1999; Hohlfeld et Wiendl, 2001). Vários estudos mostram evidência do papel dos linfócitos T

CD8 positivos na patogénese da doença. Foi observada a predominância dessas células em

lesões precoces de EM; a expansão clonal foi mais frequentemente detectada entre os

linfócitos T CD8 positivos do que os CD4 positivos; as moléculas da classe I do HLA são

expressas em neurónios, oligodendrócitos e astrócitos; as células T CD8 positivas específicas

para a mielina podem induzir EAE grave em animais; foram encontradas células T CD8

positivas em placas de EM na proximidade de axónios e oligodendrócitos, com os seus

grânulos citotóxicos polarizados para células-alvo do SNC (Lucchinetti et al., 2005,

Vanderlocht et al., 2006; Holmoy, 2007). A elevação da síntese intratecal de imunoglobulinas

G (IgG) e as bandas oligoclonais no líquido cefalorraquídeo são tradicionalmente observadas

como indicadores da resposta humoral na patogénese da EM, contudo o seu significado

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permanece largamente desconhecido (Lucchinetti et al., 2005). Em algumas doenças, as

bandas oligoclonais estão frequentemente associadas a uma etiologia infecciosa. No entanto, a

análise das IgG e das bandas oligoclonais da EM não conseguiu demonstrar uma associação

com um agente infeccioso (McFarland et Martin, 2007). Com a excepção da EAE induzida

por MOG, o papel das células B parece pouco importante na patogénese da EAE (Holmoy,

2007).

As discrepâncias observadas entre a EAE e a EM sugerem que o processo inflamatório

seja, em parte, mediado por diferentes células do sistema imunitário. No entanto, se tal não

for verdade, é possível que a EM não seja uma doença auto-imune (Lassmann et al., 2007).

A inflamação e a actividade da doença

A inflamação crónica do SNC é uma das características patológicas mais proeminente

da EM. A inflamação não é restrita às lesões focais desmielinizantes, mas também afecta de

forma difusa a substância branca aparentemente normal, a substância cinzenta e as meninges.

A densidade dos infiltrados inflamatórios é geralmente mais pronunciada nas placas do que na

substância branca circundante (Lassmann et Wekerle, 2006). É amplamente aceite que o

sistema imune está envolvido na patogénese da doença (Lucchinetti et al., 2005; Holmoy,

2007; Trapp et Nave, 2008). Adicionalmente, a inflamação parece ser importante na reparação

das lesões focais (Kerschensteiner et al., 1999). No entanto, não está estabelecido se esta é um

evento primário no desenvolvimento das lesões desmielinizantes ou, se pelo contrário, a

inflamação constitui uma reacção tecidular a mecanismos patogénicos não-inflamatórios

(Lassmann et Wekerle, 2006).

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Um estudo recente propôs que a apoptose de oligodendrócitos é a alteração primária

na formação de novas lesões focais, sendo que a lesão dos tecidos é secundariamente

amplificada por uma resposta imune sistémica (Barnett et Prineas, 2004). Os autores

analisaram amostras de lesões de doentes com EM surto-remissão que morreram pouco tempo

depois do início da doença. Em alguns casos foram identificadas as seguintes alterações: (1)

áreas circunscritas de oligodendrócitos exibindo alterações consistentes com apoptose e (2)

microglia activada aparentemente em proximidade com as células apoptóticas. Estes dados

sugeriram que a apoptose de oligodendrócitos, na ausência de inflamação significativa,

precede a fagocitose de mielina em lesões focais recentes (patologia pré-fagocítica).

Adicionalmente, foi proposto que a actividade do macrófago, em natureza “scavenger-like”,

resulta de uma transformação da microglia residente em um fenótipo amebóide face à

expressão de ligandos fagocíticos em oligodendrócitos apoptóticos (Barnett et Sutton, 2006).

Barnett et Prineas (2004) referem que a maioria dos doentes com EM surto-remissão precoce

exibe um espectro patológico com características dos padrões II e III descritos por Lucchinetti

et al. (2000), onde se observa a precipitação de imunoglobulinas e activação do complemento

nas regiões de destruição activa de mielina, e apoptose de oligodendrócitos, respectivamente.

Foi sugerido por estes autores que o padrão II ocorre na maioria ou mesmo em todos os casos

de doentes com EM e que as alterações pré-fagocíticas, presentes de forma transitória, são

apenas detectadas numa pequena fracção de doentes (Barnett et Prineas, 2004).

Por outro lado, um outro estudo, envolvendo um grande número de doentes com EM

precoce, não evidenciou alterações patológicas na substância branca do SNC na ausência de

inflamação (Lucchinetti et al., 2000). Não é possível explicar se os resultados divergentes

podem resultar de diferenças metodológicas. No entanto, o papel patogénico da inflamação

nas lesões observadas por Barnett et Prineas (2004) não pode ser completamente excluído,

18

uma vez que foi identificada inflamação perivascular escassa nas placas. Adicionalmente, não

se conhece até que ponto a hipoxia, que pode ocorrer como resultado de complicações

sistémicas pré-terminais em casos de EM aguda e fulminante, terá condicionado as alterações

patológicas observadas (Lucchinetti et al., 2004). Estas considerações não parecem ter sido

excluídas no estudo de Barnett et Prineas (2004).

Heterogeneidade patológica na EM precoce

A lesão dos tecidos nas placas inflamatórias desmielinizantes da EM pode ser mediada

por uma grande variedade de mecanismos imunopatogénicos que incluem linfócitos T

citotóxicos, linfócitos B e auto-anticorpos, macrófagos e células da microglia activadas. Estes

mecanismos poderão actuar em paralelo numa lesão, mas a sua contribuição relativa parece

ser diferente nos diversos subtipos de lesões focais. As diferentes respostas imunes podem

resultar da variabilidade inter-individual e/ou do estádio da evolução da doença (Lassmann,

2008).

Um estudo histopatológico envolvendo um grande número de amostras de doentes

com EM precoce evidenciou uma profunda heterogeneidade patológica nos padrões de

desmielinização (Lucchinetti et al., 2000). Todas as lesões activas analisadas ocorreram na

presença de um processo inflamatório composto principalmente por linfócitos T e

macrófagos. Foram descritos quatro padrões (I, II, III, IV) utilizando os seguintes critérios:

perda de proteínas da mielina, geografia e extensão das placas, padrões de destruição de

oligodendrócitos, e evidência imunopatológica de deposição de imunoglobulinas ou

complemento activado. Neste estudo foi constatado que apesar da variabilidade patológica

apresentada entre doentes, todas lesões activas num único indivíduo revelaram ser

19

consistentes com apenas um dos padrões descritos. Estas observações levaram os autores a

sugerir que a heterogeneidade patológica inter-individual reflicta mecanismos patogénicos

diferentes. Efectivamente, o alvo principal no mecanismo patogénico nos padrões I e II parece

ser a mielina, enquanto os padrões III e IV apresentam perda primária de oligodendrócitos

(Kornek et Lassmann, 2003).

No padrão I, os macrófagos e as células T predominam nas placas de limites bem

definidos, localizadas à volta de pequenas veias e vénulas. Todas as proteínas da mielina estão

diminuídas de modo semelhante e os oligodendrócitos, embora reduzidos em número no

limite da placa, são presentes no seu centro e a remielinização é extensa (Lucchinetti et al.,

2000). As placas são dominadas por linfócitos T restritos à classe I do MHC e estão

associadas à activação de células da microglia e recrutamento de macrófagos hematogéneos.

Pensa-se que a lesão dos tecidos poderá ser mediada por moléculas produzidas pelos

macrófagos activados, tais como enzimas proteolíticas e lipolíticas, moléculas envolvidas na

lesão oxidativa, citocinas citotóxicas e excitotoxinas. Adicionalmente, existe evidência de

toxicidade directa mediada pelos linfócitos T presentes nas lesões (Lassmann et Wekerle,

2006). As placas do padrão I são semelhantes às lesões da EAE, na qual se acredita que a

destruição dos tecidos é mediada fundamentalmente por produtos tóxicos produzidos por

macrófagos activados (Lucchinetti et al., 2000).

O padrão II apresenta características semelhantes com o padrão I. Existe igualmente a

evidência de recrutamento de oligodendrócitos e a remielinização é extensa. A

desmielinização é comummente associada a uma destruição tecidular não-selectiva com

edema e perda axonal. Este padrão distingue-se pela precipitação de imunoglobulinas e

activação do complemento nas regiões de destruição activa de mielina (Lucchinetti et al.,

2000). Adicionalmente, a activação do complemento correlaciona-se estritamente com a

20

actividade da lesão, estando presente apenas durante os estádios mais precoces da destruição

das bainhas de mielina. A desmielinização mediada por anticorpos também está associada

com números significativamente mais elevados de linfócitos B e plasmócitos presentes nas

placas (Lassmann et Wekerle, 2006). O padrão II assemelha-se à EAE induzida por MOG,

onde a desmielinização é mediada por anticorpos (Lucchinetti et al., 2000). Este mecanismo

patogénico também parece ser responsável pela desmielinização e destruição dos tecidos na

neuromielite óptica. Nesta doença foi detectado um auto-anticorpo específico contra os canais

aquaporina 4 dos astrócitos (Lennon et al., 2005).

O padrão III tem igualmente um infiltrado inflamatório composto principalmente por

macrófagos e linfócitos T. No entanto, este possui algumas características significativamente

distintas dos padrões anteriores. As lesões apresentam limites mal definidos, sem localização

perivascular e com preservação da mielina em torno de vasos inflamados. Observa-se

igualmente uma perda acentuada de MAG em relação às restantes proteínas da mielina. Este

padrão está associado à apoptose de oligodendrócitos, redução em número destas células e

remielinização escassa. Alguns casos incluídos neste padrão pelos autores apresentaram

lesões concêntricas, como nas placas encontradas na esclerose concêntrica de Balo. Com os

dados apresentados, foi sugerido que as lesões do padrão III possam ser induzidas por uma

perturbação funcional dos oligodendrócitos. Nestas placas, o mecanismo patogénico inicial

parece afectar as porções mais distais dos processos dos oligodendrócitos, condicionando

posteriormente a sua apoptose. Este padrão é descrito como uma oligodendrogliopatia distal,

anteriormente reconhecida em algumas doenças inflamatórias da substância branca do SNC

induzidas por vírus (Lucchinetti et al., 2000). A MAG é uma proteína encontrada

exclusivamente na região periaxonal com localização mais afastada do corpo celular dos

oligodendrócitos, e por isso mais susceptível à agressão (Itoyama et Webster, 1982). Outros

21

estudos sugerem que a hipoxia/isquémia dos tecidos contribua para a lesão de forma idêntica

ao que se verifica no enfarte cerebral. A preservação da mielina perivascular no padrão III é

consistente com a lesão tecidular induzida por hipoxia (Aboul-Enein et al., 2003). Esta poderá

resultar do edema e da inflamação das paredes dos vasos da microcirculação, assim como da

lesão mitocondrial mediada por espécies reactivas de oxigénio e nitrogénio (Lassmann et

Wekerle, 2006). A manifestação mais expressiva do padrão III é observada na esclerose

concêntrica de Balo, onde a periferia das lesões focais mostra áreas de desmielinização

alternadas com outras onde as bainhas de mielina estão preservadas. Pensa-se que, após um

estímulo inicial, a expressão de proteínas de stresse aumente a resistência das células para

agressões adicionais. Este “pré-condicionamento” dos tecidos pode explicar as regiões de

mielina preservada que caracteriza a esclerose concêntrica de Balo, incluída por Lucchinetti et

al. (2000) no padrão III (Stadelmann et al., 2005).

O padrão IV também apresenta infiltrado inflamatório que se assemelha ao do padrão

I. Aquele padrão está associado a placas de limites bem definidos e com expansão radial.

Observou-se a existência de morte celular de oligodendrócitos sem características de apoptose

nas regiões activas e inactivas das lesões. A perda acentuada destas células, a ausência de

remielinização e a presença de ácido desoxirribonucleico (DNA*) fragmentado em

oligodendrócitos na substância branca periplaca indicam que estas células possam estar mais

vulneráveis à agressão (Lucchinetti et al., 2000). A lesão dos oligodendrócitos na substância

branca imediatamente adjacente aos limites das placas sugeriu que o mecanismo patogénico

responsável seria a lesão primária destas células com desmielinização secundária. Embora

seja uma explicação puramente especulativa, estas observações poderão resultar de uma

susceptibilidade genética à lesão tecidular mediada imunologicamente (Lucchinetti et al.,

* Devido à sua ampla utilização, são utilizadas as siglas inglesas com o propósito de simplificar a nomenclatura.

22

2005). Foram identificados alguns genes possivelmente implicados na agressão mais

destrutiva dos tecidos nas doenças inflamatórias desmielinizantes, tais como o gene da

apolipoproteína E, DNA mitocondrial, o gene 2 da ataxia espinhocerebelar e o gene que

codifica a proteína p53 (Lassmann et Wekerle, 2006).

Os quatro padrões de desmielinização são observados nas lesões recentes da

substância branca do SNC nas fases precoces da doença. Em termos gerais, as placas do

padrão III estão mais associadas a doentes com EM aguda, enquanto os padrões I e II são

mais frequentes nos estádios crónicos precoces da EM. O padrão IV é o mais raro e é apenas

observado num subgrupo de indivíduos com curso da doença rapidamente progressivo

(Lassmann et Wekerle, 2006). Por outro lado, todos os doentes com neuromielite óptica

evidenciam desmielinização associada a anticorpos/complemento embora com um padrão

diferente do II, ao passo que todos os doentes com lesões concêntricas (esclerose concêntrica

de Balo) mostram consistentemente o padrão III (Lucchinetti, 2003). Lassmann et Wekerle

(2006) sugerem que o mecanismo patogénico nas lesões desmielinizantes activas precoces da

EM é principalmente mediado por linfócitos T citotóxicos e macrófagos activados e que a

lesão tecidular é amplificada por anticorpos patogénicos e complemento no padrão II, por

uma agressão “hypoxia-like” no padrão III, ou por uma maior susceptibilidade de alguns

componentes do SNC à desmielinização imunologicamente mediada no padrão IV.

Actualmente têm sido desenvolvidos estudos que visam a identificação de marcadores

clínicos ou paraclínicos que permitam identificar estes subgrupos de doentes e os mecanismos

imunopatogénicos dominantes nas lesões focais da EM (Stadelmann, 2007). A identificação

precoce do padrão de desmielinização poderá ter implicações terapêuticas importantes. Um

estudo mostrou que doentes com lesões activas desmielinizantes precoces com deposição de

imunoglobulinas e complemento responderam favoravelmente à plasmaferese em oposição

23

aos doentes que apresentaram nas suas biópsias desmielinização mediada por macrófagos e

linfócitos T sem detecção imuno-histoquímica de anticorpos ou complemento (Keegan et al.,

2005).

O conceito de heterogeneidade patológica inter-individual das lesões focais da EM

precoce tem tido crescente aceitação no seio da comunidade científica, no entanto por outros

autores esta variabilidade patológica reflectiria diferentes estádios da evolução da doença

(Barnett et Prineas, 2004). Estudos com RM indicam que os padrões I e II estão altamente

associados à intensificação em forma de anel com gadolínio, e sinal hipointenso nas margens

das lesões focais com ponderação em T2. Estas alterações não estão associadas às lesões do

padrão III. Estudos baseados num grande número de casos, que incluiu a realização de

biopsias seriadas e autópsias assim como o seguimento clínico de doentes com RM apontam

que os padrões de desmielinização nas lesões focais da EM persistem por vários anos após o

início da doença (Lucchinetti et al., 2004). No entanto, actualmente não é possível concluir se

estes permanecem constantes durante toda a vida do doente.

A patologia das fases progressivas da EM

Os mecanismos patogénicos da EM são complexos e heterogéneos nos diferentes

estádios de evolução da doença. Parece haver essencialmente dois processos patogénicos

principais: a formação rápida de lesões focais desmielinizantes activas bem circunscritas e um

processo mais lento e difuso de inflamação, desmielinização e lesão axonal (Lassmann et

Wekerle, 2006).

Estudos com RM mostram que a formação de novas lesões focais geralmente está

associada com a captação de contraste (gadolínio) e ocorre principalmente nas formas agudas

24

e surto-remissão da doença (Cotton et al., 2003). Em doentes com EM progressiva,

particularmente com o subtipo clínico primário progressivo, a formação de novas placas e a

captação de gadolínio nas lesões focais são mais raras (Thompson et al., 1991, 1997). No

entanto, nestes casos observam-se alterações progressivas de sinal na substância branca

aparentemente normal assim como perda acentuada de volume cerebral (Ingle et al., 2003).

As terapêuticas imunomodificadoras diminuem a formação de novas lesões nas formas

clínicas surto-remissão, mas têm eficácia reduzida nas formas progressivas da EM

(Noseworthy et al., 2000; Goodin et al., 2002).

Do ponto de vista da neuropatologia, a formação de novas lesões focais e as alterações

lentas e difusas no SNC podem sobrepor-se durante o curso da EM. No entanto, cada um

destes mecanismos patogénicos caracteriza fundamentalmente um diferente estádio da doença

(Lassmann et Wekerle, 2006). As lesões desmielinizantes activas, embora podendo estar

presentes durante toda a evolução da EM, são predominantemente formadas nas formas

agudas e nos surtos do subtipo clínico surto-remissão (Kutzelnigg et al., 2005). Nas formas

progressivas, as placas da substância branca geralmente estão inactivas ou mostram uma

expansão lenta das suas margens. Nestas lesões, os macrófagos são raros ou ausentes e uma

pequena fracção de células da microglia activadas nos seus limites apresentam produtos da

degradação da mielina. Estas observações são consistentes com o crescimento lento destas

placas (Prineas et al., 2001). Por outro lado, a desmielinização cortical e a lesão difusa da

substância branca são mais proeminentes na EM primária progressiva e na EM secundária

progressiva. O fenótipo clínico destes subtipos, não sendo explicado pelas características

patológicas das placas nem pela sua localização, poderá estar associado a estas alterações

globais do SNC (Kutzelnigg et al., 2005).

25

No seu estudo, Kutzelnigg et al. (2005) relatam que enquanto nos doentes com EM

surto-remissão precoce as células inflamatórias identificadas são recrutadas perifericamente,

nas fases progressivas da doença a resposta inflamatória parece ser regulada localmente ou

compartimentalizada. Em doentes com EM de evolução prolongada foi identificada a

presença de inflamação perivascular sem evidência de lesão da barreira hemato-encefálica

(Hochmeister et al., 2006). Prineas (1979) descreveu a presença de organização linfóide

secundária dentro dos espaços de Virchow-Robin em doentes com EM avançada. Estudos

mais recentes observaram a existência de folículos de células B e plasmócitos ectópicos nas

meninges em doentes em fase tardia e neogénese linfóide no tecido conjuntivo do SNC em

casos de doença rapidamente progressiva (Serafini et al., 2004; Aloisi et Pujol-Borrel, 2006).

A ausência de evidência de lesões da barreira hemato-encefálica suficientemente graves para

serem evidenciadas nos estudos de imagem com gadolínio e a falta de eficácia das

terapêuticas imunomoduladoras e imunossupressoras na EM avançada são consistentes com o

conceito de que a inflamação nas fases tardias da doença possa ser independente da resposta

inflamatória periférica (Kutzelnigg et al., 2005). Lassmann et Wekerle (2006) sugerem que a

produção de factores por estas células inflamatórias locais poderá, directamente ou por meio

da activação das células da microglia, ser responsável pela expansão lenta das lesões focais

pré-existentes, pela lesão axonal difusa dentro das placas, pela neurodegeneração na

substância branca aparentemente normal, e pela desmielinização e atrofia do córtex cerebral.

A remielinização na EM

Em termos patológicos, a EM é amplamente conhecida por ser uma doença

desmielinizante. Entretanto, a remielinização ocorre precocemente após o início da

26

desmielinização nas lesões focais da doença (Lucchinetti et al., 1999). Enquanto esta afecta

de forma adversa os axónios, a remielinização contribui para a restauração da sua integridade

estrutural e funcional (Morales et al., 2006). Posteriormente, as lesões remielinizadas podem

ser alvo de novos ataques de desmielinização (Prineas et al., 1993).

A remielinização ocorre de forma proeminente nos casos de EM aguda e precoce

(Brück et al., 1994). De facto, esta pode coexistir simultaneamente com a desmielinização

dentro de uma placa, sendo que são conhecidas muitas moléculas efectoras comuns aos dois

processos (Rodrigues, 2007). Nas lesões activas da EM precoce, a remielinização está

possivelmente associada ao recrutamento de células progenitoras de oligodendrócitos

(Lucchinetti et al., 1999). Existem duas razões que talvez possam contribuir para que esta seja

rápida e completa neste estádio. Primeiro, as células mielinizantes parecem estar mais

preservadas nas lesões formadas durante os primeiros anos após o início da doença. Segundo,

as reservas de células progenitoras de oligodendrócitos ainda estão se esgotaram face aos

poucos ciclos de desmielinização e remielinização. O papel dos oligodendrócitos

sobreviventes nas lesões desmielinizadas não está completamente esclarecido, embora se

pense que a fonte mais importante de células remielinizantes provenha do recrutamento de

células progenitoras (Lassmann et Wekerle, 2006).

A sobrevivência dos oligodendrócitos nas lesões focais da EM é heterogénea entre

doentes. Um estudo desenhado com o intuito de relacionar a densidade de oligodendrócitos

nas placas com a actividade da lesão demonstrou que a sua destruição é altamente variável

(Lucchinetti et al., 1999). Foram descritos dois padrões patológicos principais. No primeiro

(cerca de 70% dos casos), foi observado uma redução de oligodendrócitos durante as fases de

destruição activa de mielina com o seu reaparecimento em lesões inactivas ou remielinizadas.

Os casos com este padrão mostraram consistentemente a coexistência de placas activas, placas

27

desmielinizadas e “shadow plaques”. Os autores evidenciaram que os oligodendrócitos

observados eram provenientes de um reservatório de células progenitoras, uma vez que estes

apresentaram a expressão de ácido ribonucleico (RNA*) mensageiro de PLP (presente em

células indiferenciadas e maduras) sem evidência de MOG (presente apenas em células

maduras). O segundo padrão (cerca de 30% dos casos) foi caracterizado pela perda extensa de

células mielinizantes nos locais de destruição activa de mielina na ausência de recrutamento

de células progenitoras nas lesões inactivas. Nestes casos a remielinização foi escassa ou

ausente. Foi observada uma correlação negativa entre a densidade de macrófagos e linfócitos

CD8 positivos e a densidade de oligodendrócitos em lesões de todos os estádios, sugerindo

que estas células possam estar implicadas no mecanismo patogénico. Adicionalmente, os

autores constataram que apesar da heterogeneidade observada entre doentes, as múltiplas

lesões presentes em cada caso eram notavelmente semelhantes. Estes dados indicam que a

mielina, os oligodendrócitos maduros e possivelmente os progenitores de oligodendrócitos

serão afectados de forma diferente entre grupos distintos de doentes. Enquanto as lesões

descritas com o padrão onde é evidenciado uma preservação de oligodendrócitos são

comummente associadas com os padrões I e II de desmielinização, o segundo padrão de

oligodendrócitos é típico dos padrões III e IV (Morales et al., 2006).

Alguns estudos indicam que a remielinização depende, pelo menos em parte, da

actividade das células inflamatórias. Os linfócitos TH do tipo 2, encontrados em placas de EM,

produzem interleucina 4 e factores neurotróficos, como o “brain-derived neurotrofic factor”

(BDNF), conhecidos por contribuir para a diminuição da actividade fagocítica dos

macrófagos e para a remielinização (Kerschensteiner et al., 1999). Adicionalmente, foi

observado que a depleção de macrófagos poderá diminuir a remielinização mediada por

* Devido à sua ampla utilização, são utilizadas as siglas inglesas com o propósito de simplificar a nomenclatura.

28

oligodendrócitos (Kotter et al., 2001). Outros estudos apontam para um papel importante dos

linfócitos T e de anticorpos de baixa afinidade na remielinização (Niehaus et al., 2000, Bieber

et al., 2002). O papel da inflamação na inibição ou na promoção da remielinização tem

relevância clínica porque as actuais terapêuticas disponíveis para doentes com EM têm como

alvo a resposta inflamatória. Ainda está por determinar até que ponto estas poderão ser

deletérias na remielinização espontânea que ocorre na EM (Rodrigues, 2007).

Na doença crónica de evolução prolongada, apesar da remielinização completa poder

estar presente, é geralmente aceite que na maioria dos casos esta é escassa ou ausente, e

limitada às margens das placas (Prineas et al., 1993). Adicionalmente, o número de

oligodendrócitos nas lesões focais é geralmente muito reduzido (Mews et al., 1998). Foi

sugerido que a remielinização ocorria de forma transitória nas formas aguda e surto-remissão

da doença e que na EM crónica avançada a remielinização era mínima (Ozawa et al., 1994).

Patrikios et al. (2006), num estudo recente, observaram que a remielinização, definida pela

presença de “shadow plaques”, é extensa numa proporção considerável de doentes, não é

restrita às fases precoces da EM, e ocorre em todas as manifestações clínicas da doença,

incluindo na EM primária progressiva. Contrariamente aos estudos anteriores, concluiu-se que

a remielinização está presente num subgrupo com EM crónica e que virtualmente todas as

placas inactivas destes doentes eram “shadow plaques”. Esta capacidade de remielinização

não se correlacionou com o subtipo clínico, idade de início da doença ou género. Por outro

lado, não se sabe porque num subgrupo de doentes a capacidade de remielinização se encontra

aumentada, enquanto noutro esta está marcadamente reduzida. Foram propostos alguns

mecanismos que tentam explicar o bloqueio da remielinização. O reservatório de células

progenitoras de oligodendrócitos poder-se-á se esgotar como resultado dos ciclos repetidos de

desmielinização e remielinização (Lassmann et Wekerle, 2006). Outros estudos que

29

observaram a presença de oligodendrócitos (em estádios precoces de maturação) em placas

totalmente desmielinizadas sugeriram que outros factores serão necessários para que possa

ocorrer remielinização nas lesões crónicas (Lucchinetti et al., 2005). Pensa-se que este

processo esteja dependente de células progenitoras capazes de proliferarem em células

remielinizantes, axónios receptivos, interacções intactas entre estas células, citocinas,

quimocinas e gliose limitada (Lassmann et Wekerle, 2006). A localização da lesão também

parece ser importante, uma vez que as placas subcorticais ou localizados na profundidade da

substância branca parecem possuir maior potencial de remielinização que as lesões

periventriculares (Patrikios et al., 2006).

A incidência de lesões desmielinizantes activas na substância branca do SNC

geralmente diminui com a cronicidade da doença (Kutzelnigg et al., 2005). Nos estádios

precoces, a remielinização ocorre em lesões ainda activas ou pode ser alvo de um novo ataque

de desmielinização (Prineas et al., 1993). Esta remielinização parece ser instável e a formação

de “shadow plaques” persistentes poderá ser mais escassa se comparada com as lesões

inactivas da EM crónica avançada (Patrikios et al., 2006).

Patologia axonal

Apesar da EM ser considerada uma doença inflamatória desmielinizante, esta está

invariavelmente associada a lesão e destruição axonal. Foram descritas várias alterações tais

como diminuição do diâmetro e destruição dos axónios e a redistribuição dos canais de sódio

em fibras desmielinizadas. A lesão e destruição axonal nas placas da EM ocorrem

possivelmente em dois contextos diferentes: durante a actividade inflamatória desmielinizante

e nas lesões desmielinizadas crónicas (Lassmann, 2003).

30

A patologia axonal evidencia-se desde as fases mais precoces da doença (Trapp et al.,

1998). Vários estudos mostraram que a lesão aguda dos axónios acontece nas placas

desmielinizantes activas e nas margens activas de lesões crónicas, correlacionando o grau de

inflamação com a lesão axonal (Ferguson et al., 1997; Trapp et al., 1998). Embora seja

evidente que a destruição dos axónios é mais proeminente na EM aguda e em lesões focais

desmielinizantes activas, a neurodegeneração pode ser extensa nas placas crónicas

desmielinizadas dado o período de tempo prolongado em que persistem no SNC (Barnes et

al., 1991). Deste modo, dois factores parecem contribuir para a perda axonal nas lesões

crónicas (activas ou inactivas). Primeiro, os episódios repetidos de desmielinização e

remielinização que afectam a mesma região do SNC, e segundo, o processo lento de perda

axonal nas lesões crónicas inactivas desmielinizadas (Lassmann, 2003).

A extensão de destruição de axónios é altamente variável. A sua densidade numa placa

oscila entre 20 a 80% em relação à substância branca periplaca. Numa lesão crónica

desmielinizada, a redução de densidade axonal é em média 60-70% quando comparada com o

tecido sem lesões da mesma área (Mews et al., 1998). Adicionalmente, também se observa

uma acentuada variabilidade inter-individual no que respeita ao grau de lesão dos axónios,

mesmo entre doentes com evolução clínica semelhante (Bitsch et al., 2000).

A neurodegeneração não se limita às lesões focais da substância branca. A secção de

axónios ao nível das placas também pode conduzir à destruição dos cilindro-eixos em

localizações afastadas no SNC através de degenerescência Walleriana (Evangelou et al.,

2000). Por outro lado, de forma pelo menos parcialmente independente das placas, a lesão

axonal é proeminente na substância branca aparentemente normal nas formas progressivas da

EM (Kutzelnigg et al., 2005).

31

A proteína precursora da amilóide (PPA) tem sido utilizada para identificar lesão

axonal recente. A PPA é transportada primariamente por transporte axonal anterógrado rápido

e a sua detecção indica que este foi interrompido ou que o axónio foi fisicamente seccionado

(Ferguson et al., 1997). Um estudo detalhado por Bitsch et al. (2000) correlacionou a

marcação de PPA com a desmielinização e concluiu que a lesão axonal ocorre de forma

parcialmente independente da actividade desmielinizante, sendo encontrada em lesões em

qualquer estádio de desmielinização, incluindo a remielinização. Adicionalmente,

correlacionou-se a imunorreactividade de PPA com o número de macrófagos e linfócitos T

CD8 positivos no interior das lesões de EM, mas não com o factor de necrose tumoral α ou

com o RNA mensageiro da isoforma indutível da óxido nítrico sintetase. Outros estudos

também sugerem que a lesão axonal está associada com o grau de inflamação presente nas

lesões focais desmielinizantes (Ferguson et al., 1997; Trapp et al., 1998). O ambiente

inflamatório contém uma variedade de produtos que podem ser responsáveis pela destruição

axonal. Entre os mecanismos patogénicos possíveis estão a citotoxicidade mediada por células

T, as proteases e o óxido nítrico provenientes de macrófagos e células da microglia activadas,

anticorpos e hipoxia (Lassmann, 2003). Alguns estudos também indicam um possível papel

para a excitotoxicidade mediada pelo glutamato (Trapp et Nave, 2008). Actualmente

desconhece-se se a inflamação presente em lesões activas é suficiente para produzir lesão dos

axónios ou se, pelo contrário, são necessários mecanismos imunopatológicos específicos

(Stadelmann, 2007).

Em oposição à lesão aguda, a neurodegeneração presente em lesões inactivas crónicas

é tipicamente menos pronunciada (Barnes et al., 1991). Kornek et al. (2000) mostraram a

existência de lesão axonal em placas desmielinizadas inactivas mas não em placas

remielinizadas. Estudos de patologia experimental em animais evidenciaram que a perda de

32

proteínas que não parecem ser essenciais para a compactação da mielina no SNC, tal como a

MAG, está associada à degeneração tardia de axónios. Estes estudos estabeleceram que os

oligodendrócitos são essenciais para o suporte trófico axonal a longo prazo. Os mecanismos

patogénicos da degeneração dos axónios cronicamente desmielinizados permanecem

largamente desconhecidos. Pensa-se que a desmielinização aumente as necessidades

energéticas do axónio e comprometa a produção de adenosina trifosfato (ATP) do axoplasma.

Esta agressão dupla da fibra desmielinizada levaria a um desequilíbrio iónico que aumentaria

a concentração do ião cálcio intracelular, conduzindo à sua destruição. Outros estudos

recentes suportam o conceito de que as mitocondrias que alcançam os axónios

desmielinizados estão comprometidas e têm uma capacidade reduzida de produção de ATP

(Trapp et Nave, 2008). A permanência prolongada de placas desmielinizadas no SNC e a

destruição axonal associada poderá explicar em parte a progressão lenta da fase progressiva

da EM (Lassmann, 2003).

A lesão e perda axonal em doentes com EM acarretam consequências importantes.

Enquanto a inflamação e a desmielinização parecem ser em grande parte reversíveis, o défice

funcional resultante da degeneração de axónios é permanente. Apesar deste processo começar

cedo durante a evolução da doença, com a formação de novas lesões desmielinizantes, a

capacidade de reserva funcional do SNC possivelmente impede que estas alterações sejam

clinicamente observáveis no início da EM. Com a evolução da doença e o esgotamento dessa

plasticidade, a incapacidade torna-se evidente (Lassmann 2003). Estudos com RM revelaram

que a perda axonal, evidenciada por “black holes” permanentes em imagens ponderadas em

T1, redução de N-acetil aspartato (NAA) e atrofia do SNC, correlaciona-se com a

incapacidade neurológica funcional irreversível (Lucchinetti et al., 2005). Os estudos com

33

RM também mostraram que a atrofia do SNC começa durante os estádios mais precoces da

EM (Zivadinov et Leist, 2005).

Apesar de a EM incluir os componentes inflamatório e desmielinizante, a sua

influência relativa na perda axonal global é pouco clara. A par da destruição das fibras nas

lesões activas desmielinizantes, a lesão axonal também está presente nas placas

desmielinizadas inactivas e na substância branca aparentemente normal (Bitsch et al., 2000;

Kutzelnigg et al., 2005). Foi provado em ensaios clínicos que o tratamento com interferão β1b

reduz a actividade inflamatória na EM surto-remissão, no entanto, não ficou claramente

demonstrada a diminuição da progressão da incapacidade ou da perda axonal, medida pela

atrofia cerebral através de estudos com RM. Deste modo questiona-se se as terapêuticas que

diminuem a frequência dos surtos contribuem necessariamente para o adiamento do

desenvolvimento de incapacidade neurológica permanente a longo prazo (Lucchinetti et al.,

2005).

A substância branca aparentemente normal

A utilização de técnicas especiais de RM, como a magnetização de transferência e a

espectroscopia, demonstrou a existência de alterações estruturais na designada substância

branca aparentemente normal traduzidas por alterações difusas do sinal e redução dos níveis

de NAA (Lassmann et Wekerle, 2006). Alguns estudos mostram que os níveis de NAA, usado

como marcador de neurodegeneração, se encontram progressivamente diminuídos na

substância branca global de indivíduos com EM primária progressiva e EM secundária

progressiva (Leary et al., 1999; Sarchielli et al., 1999). Os protocolos com magnetização de

transferência, utilizado como marcador da integridade da mielina, indicam que as alterações

34

difusas da substância branca são mais proeminentes em doentes com EM progressiva,

relativamente ao subtipo clínico surto-remissão (Tortorella et al., 2000; Dehmeshki et al.,

2001). Estes achados estão geralmente associados à perda de volume cerebral progressiva

(Pelletier et al., 2003). Contudo, outros estudos indicam que as alterações da substância

branca podem estar presentes em estádios precoces da EM em alguns doentes (Stefano et al.,

2002; Filippi et al., 2003).

A perda axonal nos estádios tardios da EM crónica traduz-se pela atrofia pronunciada

da substância branca e pela dilatação dos ventrículos cerebrais. Estas alterações resultam em

parte da degenerescência Walleriana das fibras descendentes e ascendentes do tronco cerebral

e da medula espinhal (Ganter et al., 1999; Lovas et al., 2000; Bjartmar et al., 2001). Estes

achados patológicos foram designados de “encefalopatia” da EM (Jellinger, 1969).

Entretanto, a lesão axonal difusa da substância branca parece desenvolver-se de modo

parcialmente independente das placas. Estudos neuropatológicos e com RM mostram que a

substância branca aparentemente normal de alguns doentes revelam alterações profundas que

não se relacionam com a carga desproporcionalmente pequena de lesões focais (Pelletier et

al., 2003, Kutzelnigg et al., 2005).

Um estudo que analisou amostras de autópsias de indivíduos com doença crónica

avançada observou a existência de inflamação persistente e numerosas placas desmielinizadas

inactivas e lesões escleróticas no SNC. Estes achados foram associados com a lesão global do

cérebro, que se evidenciou pela activação da microglia e atrofia da substância branca e

cinzenta (Allen et al., 2001). Adicionalmente, Kutzelnigg et al. 2005 descreveram que, ao

contrário dos doentes com EM surto-remissão, os indivíduos com formas progressivas da

doença apresentam alterações profundas da substância branca. Estas consistem em infiltrados

inflamatórios perivasculares e no parênquima cerebral, que se distribuem globalmente por

35

todo o SNC e não se relacionam com o número, distribuição, actividade ou grau de destruição

tecidular das placas. Foi observado uma activação global e profunda das células da microglia

agrupadas em pequenos nódulos. Estas expressaram CD68, um marcador de actividade

fagocítica, antigénios da classe II do MHC, e a isoforma indutível da óxido nítrico sintetase.

Apesar da lesão e destruição axonal global e difusa, a desmielinização primária foi raramente

observada. A incapacidade neurológica permanente poderá ser em parte atribuída às

alterações globais e difusas na substância branca aparentemente normal (Dehmeshki et al.,

2003).

Patologia da substância cinzenta

A patologia da substância cinzenta da EM é caracterizada por lesões focais

desmielinizantes e pela perda global de neurónios e atrofia. Esta é atribuída, pelo menos em

parte, à degeneração retrógrada que se segue à destruição axonal nas placas da substância

branca (Lassmann et Wekerle, 2006). As lesões desmielinizantes na substância cinzenta

podem ser corticais e subcorticais (Brownell et Hughes, 1962). Estas placas são de difícil

identificação em espécimes provenientes de autópsia, uma vez que não apresentam alterações

com as colorações convencionais para a mielina (Trapp et Nave, 2008). Apesar da atrofia

cortical poder ser prontamente detectada e quantificada, as lesões focais não são visualizadas

na RM convencional (Bozzali et al., 2002; Geurts et al., 2005).

Estão descritas três tipos de lesões corticais (I, II, III; ver figura 2; Peterson et al.

2001). As lesões do tipo I são caracterizadas por áreas de desmielinização leucocortical que se

estendem de forma contínua desde a substância branca subcortical até ao córtex. As lesões do

tipo II são intracorticais e têm uma localização perivascular que não está relacionada com as

36

placas da substância branca. As lesões do tipo III são constituídas por áreas de

desmielinização que se estendem desde a superfície pial do córtex cerebral até, geralmente, à

camada 3 ou 4, atravessando vários giros cerebrais. As lesões dos tipos I e III são as mais

frequentes (Trapp et Nave, 2008). Entretanto, alguns autores apontam que estas últimas, as

lesões subpiais, são as mais comuns na EM (Lassmann et Lucchinetti, 2008).

Como as placas da substância branca, as lesões focais da substância cinzenta

apresentam desmielinização com preservação relativa dos axónios, e remielinização. No

entanto, estas mostram algumas diferenças significativas. As lesões corticais contêm menos

células inflamatórias, poucos macrófagos fagocíticos e não possuem infiltrados

perivasculares. O número de axónios seccionados é muito menor relativamente às lesões da

substância branca. Por outro lado, observa-se um número aumentado de neurónios

apoptóticos e muitas células da microglia activadas. Estas alterações são mais prontamente

observadas nas lesões do tipo I, onde a substância branca e cinzenta estão ambas afectadas e

são facilmente comparadas (Peterson et al., 2001). Adicionalmente, um estudo quantitativo de

infiltrados de células T e B não mostrou diferenças significativas entre o córtex de doentes

com EM e doentes controlo, nem entre as lesões desmielinizadas e o córtex não

Figura 2. Desmielinização cortical. (A) As lesões do tipo I afectam a substância branca e a substância cinzenta. (B) As lesões do tipo II são pequenas áreas de desmielinização perivascular. (C) As lesões do tipo III estendem-se desde a superfície pial para dentro do córtex e geralmente desmielinizam giros múltiplos. Adaptado de Peterson et al., 2005.

37

desmielinizado na EM. (Bo et al., 2003). Apesar da destruição de neurónios ser menos

evidente nas lesões corticais, foi relatada perda variável de sinapses no córtex cerebral em

alguns doentes com EM (Vercellino et al., 2005; Wegner et al., 2006). A desmielinização

cortical ocorre sem um influxo significativo de leucócitos hematogéneos, e por isso, as lesões

da substância cinzenta estão associadas a uma barreira hemato-encefálica intacta e não são

detectadas pelos estudos convencionais com RM (Geurts et al., 2005).

Foram propostas várias hipóteses que tentam explicar a desmielinização cortical na

ausência de um infiltrado inflamatório significativo no parênquima cerebral (Trapp et Nave,

2008). Uma delas aponta que as células da microglia activadas poderão ter um papel

importante nas lesões do tipo I. Estas apresentam uma densidade aumentada destas células

nos seus bordos activos, sendo que estas estão frequentemente posicionadas em proximidade

com os corpos celulares dos neurónios e das suas dendrites proximais (Peterson et al., 2001).

Por outro lado, as lesões do tipo III parecem estar relacionadas com um processo inflamatório,

presente nas meninges, que se estende sobre a superfície cortical (Kutzelnigg et al., 2005).

Este conceito é suportado por informações provenientes de outros estudos. As lesões subpiais

ocorrem sobretudo nos sulcos corticais e nas invaginações da superfície cerebral, tais como no

córtex insular, giro cingulado, e o córtex frontobasal e temporobasal. Adicionalmente, a

desmielinização cortical é mais frequente em doentes com EM progressiva que apresentam

estruturas semelhantes a folículos linfóides nas meninges adjacentes. Estes dados sugerem

que a desmielinização cortical das lesões do tipo III possa ser induzida por factores solúveis

produzidos pelas células inflamatórias presentes nas meninges que se difundem no

parênquima cortical e provocam desmielinização de forma directa ou por meio da activação

da microglia (Lassmann et Lucchinetti, 2008).

38

As lesões corticais são particularmente proeminentes nas formas progressivas da EM e

poderão constituir uma causa importante para a incapacidade neurológica nos indivíduos com

doença avançada (Kutzelnigg et al., 2005). Adicionalmente, alguns doentes que apresentam

uma carga pequena de placas na substância branca têm desmielinização subpial extensa

(Kutzelnigg et Lassmann., 2006). Actualmente está por estabelecer se as lesões corticais, que

também estão presentes em alguns indivíduos em fase precoce da doença, apresentam

inflamação (Lassmann et al., 2007). Estudos recentes mostraram a presença de infiltrados de

células T e macrófagos em áreas corticais em alguns doentes com EM precoce (Stadelmann,

2007).

A desmielinização na substância cinzenta pode ser o substrato patológico subjacente à

disfunção executiva e cognitiva presente em 40-70% dos doentes com EM (Trapp et Nave,

2008). Estudos recentes com RM sugeriram que a patologia cortical é mais complexa e global

e pelo menos parcialmente independente das lesões focais da substância cinzenta. A atrofia

cortical é um evento precoce na patogénese da EM, que pode ocorrer em doentes com

incapacidade neurológica moderada. É progressiva, é parcialmente independente da carga de

placas na substância branca, e segue um padrão que é diferente da atrofia que ocorre durante o

envelhecimento. A atrofia cortical varia regionalmente, sendo mais proeminente nas áreas

corticais com conexões cortico-corticais, como os giros cingulado e insular, e o córtex frontal,

temporal e parietal (Charil et al., 2007). Estes estudos apresentam algumas limitações,

especialmente relacionadas com a não detecção das lesões desmielinizantes corticais. O

desenvolvimento de meios capazes de analisar estas alterações precoces com maior rigor

poderá estabelecer correlações mais definitivas entre a atrofia cortical e incapacidades

neurológicas específicas, como a disfunção cognitiva, a fadiga e a depressão (Trapp et Nave,

2008).

39

Conclusões

A EM é uma doença inflamatória crónica do SNC. É classicamente caracterizada pela

presença de lesões focais desmielinizantes disseminadas na substância branca, mas a sua

patologia é mais complexa e envolve a substância branca aparentemente normal e a substância

cinzenta. A inflamação parece estar presente em todos os estádios da evolução da EM e não

só está envolvida na sua patogénese como também tem um papel importante na

remielinização das lesões focais da substância branca. No entanto, as discrepâncias entre a

EAE e a EM sugerem que os mecanismos patogénicos destas doenças possam, em parte, ser

distintos. Por outro lado, a par da desmielinização, a destruição axonal evidencia-se desde os

estádios mais precoces da EM e contribui de forma importante para a incapacidade

neurológica irreversível nas formas avançadas. Embora seja possível que estejam envolvidos

vários mecanismos não-inflamatórios na perda de fibras desmielinizadas, a neuropatologia

não providencia nenhum suporte para que o componente neurodegenerativo ocorra na

ausência ou de modo independente da inflamação. O espectro das alterações estruturais e

imunológicas na patologia da EM evidencia que os mecanismos de lesão tecidular são

heterogéneos entre doentes e são dependentes do estádio da doença. Isto implica que o

desenvolvimento de novas terapêuticas não só terá de considerar as diferenças na patogénese

da EM surto-remissão e das formas progressivas da doença, assim como as potenciais

diferenças entre doentes.

40

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